4. Las disoluciones en las reacciones químicas
Gran cantidad de reacciones químicas se producen en disolución acuosa. En este caso, los datos o las incógnitas se expresan en forma de volúmenes de disolución. La secuencia de operaciones incluirá un factor que tenga en cuenta la relación entre el volumen de disolución y la cantidad de sustancia de soluto.
Importante
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| Imagen de Isftic, uso educativo |
La forma de expresar la composición de una disolución permite calcular la cantidad de sustancia del compuesto disuelto, presente en un volumen de disolución determinado.
a) Si la forma de expresar la composición de la disolución es la concentración
\[C=\frac{n_{soluto}\left ( mol \right )}{V_{disolucion}\left ( L \right )}\]
el factor de conversión es:
\[n=C\cdot V\]
b) Si la composición se expresa en concentración en masa
\[C=\frac{m_{soluto}\left ( g \right )}{V_{disolucion}\left ( \right )}\]
el factor de conversión es:
\[n=\frac{m}{M}=\frac{C\cdot V}{M}\]
con M la masa molar.
c) Si la composición de la disolución se expresa de otra forma, se pasa a concentración y se utiliza el factor de conversión indicado.
Por ejemplo, si se expresa en % en masa
\[porcentaje\:en\:masa=\frac{m_{soluto}}{m_{disolucion}}\times 100\]
y nos dan la densidad de la disolución
\[d_{disolucion}=\frac{m_{disolucion}}{V_{disolucion}}\]
calcularemos la concentración como sigue:
y, una vez hallada c procederemos como en el apartado a).
Ejercicio Resuelto
En un vaso de precipitados tienes 4,1 g de cinc y les añades 250 mL de una disolución de ácido clorhídrico de concentración 0,5 mol/L.
¿Qué masa de cloruro de cinc se formará? En la reacción se produce también dihidrógeno.
Masas atómicas relativas: Zn=65,4; Cl=35,5; H=1
Ejercicio Resuelto
Para disolver 2,6 g de cinc impuro se han gastado 127 mL de una disolución de HCl de concentración en masa 21,6 g/L.
¿Cuál es la riqueza (pureza) del cinc? (Se supone que las impurezas no reaccionan con el HCl(aq))
Masas atómicas relativas: Zn = 65,4 ; Cl = 35,5 ; H = 1
Ejercicio Resuelto
Dispones de 100 cm3 de disolución de ácido sulfúrico de concentración 0,2 mol/L. ¿Qué masa de NaOH necesitarás para neutralizarlo?
Si el hidróxido de sodio lo tienes en una disolución de concentración 0,5 mol/L, ¿qué volumen de la misma habrá sido necesario para la neutralización anterior?
Ejercicio Resuelto
Masas atómicas relativas: Cu = 63,5 ; N = 14 ; O = 16 ; H = 1